MATERIALES REFRACTARIOS Y CERÁMICOS
¿ En qué consiste esta formación?
El avance espectacular de la industria siderometalúrgica y de materiales en las últimas décadas ha estado de alguna forma determinado por la “revolución silenciosa” de los productos utilizados en el diseño y la construcción de los revestimientos que contactan con fluidos corrosivos.
Este curso responde a la demanda de cursos sobre ciencia y tecnología de materiales estructurales no metálicos (refractarios, cerámicos y vidrios), en cuyo conocimiento integra los avances obtenidos en los materiales metálicos.Para ello, se pueden diferenciar dos partes fundamentales.
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Duración
Destinatarios
– Profesionales de arquitectura
Objetivos
- Obtener conocimientos sobre ciencia y tecnología de materiales estructurales no metálicos
Requisitos
Temario
PRÓLOGO ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 9
FACTORES DE CONVERSIÓN DE UNIDADES……………………………………………………………………………. 11
1. REFRACTARIOS Y CERÁMICOS ………………………………………………………………………………………….. 15
1.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 16
1.2. Criterios de clasificación …………………………………………………………………………………………………….. 17
1.3. Compuestos cerámicos en la Ciencia de Materiales …………………………………………………………….. 19
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 22
2. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES ……………………………………………………………………………… 23
2.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 24
2.2. Enlace químico y estructura ……………………………………………………………………………………………….. 24
2.3. Tamaño de grano ………………………………………………………………………………………………………………… 30
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 34
3. TRANSFORMACIONES EN ESTADO SÓLIDO …………………………………………………………………….. 35
3.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 36
3.2. Transformaciones difusionales y por desplazamiento ………………………………………………………….. 36
3.3. Tenacidad en refractarios y cerámicos …………………………………………………………………………………. 40
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 59
4. MECANISMOS DE AGLOMERACIÓN ………………………………………………………………………………….. 61
4.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 62
4.2. Aglomeración hidráulica, orgánica y química ……………………………………………………………………… 62
4.3. Sinterización cerámica ………………………………………………………………………………………………………… 64
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 79
5. PROPIEDADES QUÍMICO-FÍSICAS ………………………………………………………………………………………. 81
5.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 82
5.2. Propiedades químicas …………………………………………………………………………………………………………. 82
5.3. Densidad ……………………………………………………………………………………………………………………………. 83
5.4. Porosidad y permeabilidad …………………………………………………………………………………………………. 84
5.5. Dilatación lineal …………………………………………………………………………………………………………………. 89
5.6. Calor específico ………………………………………………………………………………………………………………….. 92
5.7. Conductividad térmica ……………………………………………………………………………………………………….. 92
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 102
6. PROPIEDADES MECÁNICAS ………………………………………………………………………………………………… 103
6.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 104
6.2. Constantes elásticas ……………………………………………………………………………………………………………. 105
6.3. Refractariedad ……………………………………………………………………………………………………………………. 111
6.4. Ensayos de resistencia mecánica …………………………………………………………………………………………. 115
6.4.1. Resistencia mecánica en frío ………………………………………………………………………………………. 116
6.4.2. Ensayo de tenacidad a la fractura ……………………………………………………………………………….. 123
6.4.3. Resistencia mecánica en caliente ………………………………………………………………………………… 125
6.5. Resistencia al choque térmico …………………………………………………………………………………………….. 131
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 131
7. CRITERIOS PARA EL DISEÑO CON MATERIALES CERÁMICOS …………………………………… 133
7.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 134
7.2. Paradoja del límite elástico …………………………………………………………………………………………………. 135
7.3. Criterios de resistencia en frío y caliente …………………………………………………………………………….. 138
7.4. Modelos de comportamiento viscoelástico de materiales …………………………………………………….. 148
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 153
8. CORROSIÓN DE REFRACTARIOS Y CERÁMICOS ……………………………………………………………. 155
8.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 156
8.2. Aspectos termodinámicos …………………………………………………………………………………………………… 157
8.3. Cinética de corrosión ………………………………………………………………………………………………………….. 161
8.4. Mecanismos de corrosión. Modelo de desgaste nodal ………………………………………………………….. 165
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 176
9. MATERIALES DEL SISTEMA SÍLICE-ALÚMINA ……………………………………………………………….. 177
9.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 178
9.2. Refractarios de sílice …………………………………………………………………………………………………………… 178
9.2.1. Propiedades y aplicaciones ………………………………………………………………………………………. 181
9.3. El estado vítreo ………………………………………………………………………………………………………………….. 193
9.3.1. Vidrios de sílice ……………………………………………………………………………………………………….. 195
9.4. Refractarios sílico-aluminosos …………………………………………………………………………………………….. 214
9.4.1. Propiedades y aplicaciones ………………………………………………………………………………………. 215
9.4.2. Reología de las arcillas ……………………………………………………………………………………………. 216
9.4.3. Sialones …………………………………………………………………………………………………………………… 219
6 Materiales refractarios y cerámicos
9.5. Refractarios aluminosos y de corindón ……………………………………………………………………………….. 236
9.5.1. Propiedades y aplicaciones ………………………………………………………………………………………. 236
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 250
10. MATERIALES BÁSICOS ………………………………………………………………………………………………………….. 253
10.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 254
10.2. Refractarios de magnesita …………………………………………………………………………………………………… 255
10.2.1. Propiedades y aplicaciones ………………………………………………………………………………………. 256
10.3. Refractarios de dolomía ……………………………………………………………………………………………………… 258
10.3.1. Propiedades y aplicaciones ………………………………………………………………………………………. 258
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 271
11. ESPINELAS ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 273
11.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 274
11.2. Propiedades y aplicaciones …………………………………………………………………………………………………. 274
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 292
12. MATERIALES CARBONOSOS ……………………………………………………………………………………………….. 293
12.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 294
12.2. Materiales de carbono-grafito. Propiedades y aplicaciones ………………………………………………….. 296
12.3. Materiales de carbono-diamante. Propiedades y aplicaciones ……………………………………………… 298
12.4. Materiales compuestos de matriz cerámica …………………………………………………………………………. 299
12.5. Nanomateriales ………………………………………………………………………………………………………………….. 301
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 312
13. MATERIALES BASE SILICIO …………………………………………………………………………………………………. 313
13.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 314
13.2. Materiales de carburo de silicio. Propiedades y aplicaciones ……………………………………………….. 316
13.3. Materiales de nitruro de silicio. Propiedades y aplicaciones ………………………………………………… 318
13.4. Estadística de Weibull ………………………………………………………………………………………………………… 319
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 331
14. MATERIALES BASE CIRCONIO ……………………………………………………………………………………………. 333
14.1. Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….. 334
14.2. Materiales de silicato de circonio. Propiedades y aplicaciones …………………………………………….. 334
14.3. Materiales de óxido de circonio. Propiedades y aplicaciones ……………………………………………….. 336
14.4. Biomateriales ……………………………………………………………………………………………………………………… 341
14.5. Barreras térmicas ……………………………………………………………………………………………………………….. 343
Bibliografía ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 356
ÍNDICE DE MATERIAS …………………………………………………………………………………………………………………… 357
Diploma
Esta titulación incluirá el nombre del curso, la duración del mismo, el nombre y DNI del alumno, el nivel de aprovechamiento que acredita que el alumno superó las pruebas propuestas, las firmas del profesor y Director del centro.
Material didáctico
Metodología
Entre el material entregado en este curso se adjunta un documento llamado Guía del Alumno dónde aparece un horario de tutorías y una dirección de e-mail donde podrá enviar sus consultas, dudas y ejercicios.
Los materiales son de tipo monográfico, de sencilla lectura y de carácter eminentemente práctico.
La metodología a seguir se basa en leer el manual teórico, a la vez que se responden las distintas cuestiones que se adjuntan al final de cada bloque temático.
Para su evaluación, el alumno/a deberá hacernos llegar, el "Cuaderno de Ejercicios" que se adjunta.
La titulación será remitida al alumno/a por correo, una vez se haya comprobado el nivel de satisfacción previsto (75% del total de las respuestas).
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